中國網/中國發展門戶網訊 中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心陶瓷及復合材料研究部環境障涂層團隊長期致力于航空發動機多功能熱/環境障涂層的精準設計與先進制造技廣告設計術研究。團隊研究人員利用高通量理論模擬結合實驗驗證，研場地佈置究了多包裝盒主元（高熵）稀土雙硅酸鹽的相形成及演大圖輸出變機理，建立舞臺背板了啟動儀式通過構型熵描述符和平面設計多元稀土等效離子半徑等來預判和控制相結構的普活動佈置適方法。相關研究成果于202全息投影3年3月8日發表于Nature Communications期刊。
據介紹，環境障涂層是新型大推力、高推重比航空發動機的關鍵高溫防護涂層，能夠抵擋高溫燃氣及環境腐蝕介質的人形立牌侵蝕，為碳化硅纖維增強碳化硅陶瓷基復合材料（SiCf/Si開幕活動C CMC）熱端部件提展場設計供有效防護。稀土雙硅酸鹽（RE2Si2O7）具有與SiCf/SiC CMC匹記者會配的熱膨脹系數以及良好的化學相容性，是目前最先進的環境障涂層體系。基于稀土主元高熵設計的科學思路，利用不同稀土元素在力/熱/腐蝕/電磁等性能方面的特性差異，通過合理搭配多元稀土組合，互動裝置有玖陽視覺望發展場設計展出承溫能力更高、耐燃氣環境腐蝕更優、多種功能復合的下一代環境障涂層。然而RE2Si2O7材料隨稀土離子種類和溫度升高等因素導致的多啟動儀式晶型相變規律異常復雜，而且相變導致的材料力學、熱學、化場地佈置學特性差異顯著，精準、合理設計多元稀土組合難度極高，準確判斷并控制擬定組分形成具有特定目標相結構的高溫穩定高熵涂層極難。研究多主元/高熵稀土雙硅酸鹽（(nREx)2Si2O7）材料的相形成和控制機理，建立高溫穩定相結構設計準則是本領域的重要科學難題，也是引領新涂層體參展系研發的首要目標。
該工作中，VR虛擬實境研究人員實驗制備了20余種四元稀土雙硅酸鹽(REI0.25REII0.奇藝果影像25REIII0.25REIV0.25)2Si2O7 (RE = Y, La, Ce, EFRPu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu)驗證塊體材料，借助X射線衍射結構精修和高分辨高角度環形暗場成像等結構表征技術，發現材料的相結構演化規律與多元稀土半徑的平均值和均方差密切相關。進一步針對典型成分的多種晶型，采用高通量第一性原理方法構建了包含大于300個亞穩構型的晶體結構系綜模AR擴增實境型，計算了熱力學構型熵函數，發現了這類材料形成單相結構的關鍵機制在于系綜模型中亞平面設計穩構型形成能分布的漲落：較小的形成能漲落將導致多元RE3+在稀土格點位置均勻固溶進而形成穩定固溶體，較大的形成能漲落將導致稀土元素偏聚或相分離。研究人員據此提出了采用“構型熵描述符”來高通量預測稀土雙硅酸鹽材料的相形成規律及多晶型轉變趨勢。該工作提出了從晶體結構系綜的角度預測多主元VR虛擬實境/高熵復雜陶瓷相形成能力的必要性，改進了以往研究中普遍采用的“隨大型公仔機結構建沈浸式體驗模”研究范式。提出了低膨脹系數(nREx)2Si2O7相的多元稀土設計準則，并應用于預判更普適的(nREx)2Si2O7（RE主元數n= 2，5，6；以及RE等開幕活動摩爾比/非等摩爾記者會比）相包裝設計形成能力，成功指導合成出多種(nREx)2Si2O7新型高熵涂層材料。明晰了多主元/高熵稀土雙硅酸鹽的相形成及演變關鍵機理，拓寬了這類材料中多元品牌活動稀土組合的成分區間和相結構控制空間，為稀土硅酸鹽類環境障涂層材料的多稀土元素精準設計和多功能復合的目標提供了重要的指導和支撐。
羅頤秀副研啟動儀式究員為論文的第一作者，孫魯超項目研究員和王京陽研究員為論文的通訊作者。
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